面向交通流预测的时空编码器-解码器模型
作者:
作者单位:

1.湖南师范大学 信息科学与工程学院, 湖南 长沙 410081 ; 2.长沙理工大学 计算机学院, 湖南 长沙 410114

作者简介:

张锦(1979—),男,河南信阳人,教授,博士,博士生导师,E-mail:mail_zhangjin@163.com

通讯作者:

中图分类号:

TP391

基金项目:

国家部委基金资助项目(31511010402);湖南省自然科学基金资助项目(2025JJ60410);湖南省综合交通运输大数据智能处理重点实验室开放研究基金资助项目(B202401)


Spatial-temporal encoder-decoder model for traffic flow prediction
Author:
Affiliation:

1.College of Information Science and Engineering, Hunan Normal University, Changsha 410081 , China ; 2.School of Computer Science, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410114 , China

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    摘要:

    为了解决许多交通流预测研究方法不能全面地挖掘交通数据中的动态隐藏相关性的问题,研究了动态时空变化特征,提出了一个基于编码器-解码器的交通预测模型。在模型中,编码器和解码器都主要由多头时空注意力机制组成,在两者中间加入了连接注意力机制,以分析路网时空相关性。模型还使用时空嵌入编码与自适应图卷积结合构成的动态嵌入模块来分析节点的动态和静态信息。在两个真实数据集上的实验,证明了该时空模型在长短期流量预测的效果优于其他方法。因此,时空编码器-解码器模型能有效处理复杂的时空序列,提升交通流预测的准确性。

    Abstract:

    In order to solve the problem that many traffic flow prediction research methods are unable to comprehensively explore the dynamic hidden correlations in traffic data, the dynamic spatio-temporal variation characteristics were studied and an encoder-decoder-based traffic prediction model was proposed. In the model, both encoder and decoder mainly consisted of multi-head spatio-temporal attention mechanism modules, and a connection attention mechanism was added in between to analyze the spatio-temporal correlations of the road network. The model also used a dynamic embedding module consisting of a combination of both spatio-temporal embedding coding and adaptive graph convolution to analyze the dynamic and static information of nodes. Experiments on two real datasets demonstrate that the spatio-temporal model outperform other models for long-and short-term traffic prediction. Thus, the spatio-temporal encoder-decoder model can effectively handle complex spatio-temporal sequences and improve the traffic flow prediction accuracy.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张锦, 皮煜, 孙程, 等. 面向交通流预测的时空编码器-解码器模型[J]. 国防科技大学学报, 2025, 47(3): 173-182.

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  • 收稿日期:2023-02-13
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  • 在线发布日期: 2025-06-03
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